متعدد الموقت مع تحكم خارجي: 13 خطوة

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

هذا المشروع Instructable هو بناء مؤقت متعدد الوظائف

هذا المؤقت قادر على العمل على النحو التالي:

1. منبه للأغراض العامة بأوقات يمكن تحديدها بين ثانية واحدة و +90 ساعة. وجود عد تنازلي مع إنذار مسموع و / أو التحكم في الجهاز الخارجي حتى الانتهاء ثم مؤشر العد التنازلي للوقت منذ الإنذار.
2. جهاز توقيت قيلولة مع 7 أوقات قابلة للتحديد ، والعد التنازلي والتنبيه عند الانتهاء.
3. مؤقت للتأمل بأربع مرات قابلة للتحديد ، مع العد التنازلي وزقزقة قصيرة عند الانتهاء ، عد إلى أعلى مع زقزقة أخرى بعد 5 دقائق من ذلك.

قد يتم بناء هذا المشروع كما هو موضح هنا أو تعديله ليناسب. لقد قمت مسبقًا ببناء مؤقت بهذه الوظيفة واستخدمته في أول Instructable للتحكم في صندوق التعرض للأشعة فوق البنفسجية.

اعتقدت أنه يمكنني فقط نشر البرنامج الأصلي وتصميمات اللوحة. ومع ذلك ، لسبب ما لم أتمكن من العثور على الكود. أردت أيضًا إجراء تحسينات على الأجهزة لجعل دوائر التحكم أكثر مرونة وتقليل استنزاف البطارية. توفر إعادة التصميم الناتجة للوحة الدائرة الرئيسية وإعادة كتابة الكود فرصة لمناقشة نهج البرمجة وتصميم الأجهزة.

عندما أقوم بإنشاء لوحة دوائر كهربائية ، غالبًا ما أجد أن هناك عيوبًا في تصميم المكونات أو وضعها ، فإن اللوحات التي أقوم بإنشائها هي أيضًا واحدة من اثنين. بالإضافة إلى ذلك ، أود فقط أن أشارك في جميع جوانب المشروع من البداية إلى النهاية. هذه بعض الأسباب التي جعلتني أصنع لوحات الدوائر الكهربائية الخاصة بي بدلاً من إرسال ملفات جربر إلى الخارج للتصنيع. ربما أنا عجوز و عالق في طرقي. يعكس هذا المشروع هذا التحيز. منذ أن أصنع لوحات الدوائر الخاصة بي ، فإن تصميماتي وملفات Gerber الخاصة بي لا تفي بمعايير التصنيع ، لم أقم بتضمين هذه الملفات. أولئك الذين لا يرغبون في حفر اللوحات وإنهائها مدعوون لإعداد تصميماتهم الخاصة ونشر ملفات جربر في قسم التعليقات. يرجى تصنيع لوحاتك واختبارها قبل إرسالها.

الخطوة 1: نظرة عامة على عناصر الأجهزة

الجهاز مدعوم من 4 بطاريات AAA ويتم التحكم فيه بواسطة Arduino Pro Mini 5V.

يوفر الجرس / مكبر الصوت الصغير إنذارًا مسموعًا.

يوفر مرحل 5 فولت المصغر جهدًا للتحكم في الأجهزة الخارجية. يتم توفير المرونة في مصدر خرج جهد التحكم هذا.

يوفر المشفر الدوار المزود بزر ضغط اختيار القائمة.

شاشة OLED ومفتاح التشغيل / الإيقاف اللحظي يكملان واجهة المستخدم.

تتكون الأجهزة الإلكترونية الإضافية من مفتاح طاقة SPDT ومقبس هاتف مصغر للاتصال بالأجهزة الخارجية.

بالإضافة إلى ذلك ، يتم توفير ملفات لمساعدتك في هذا المشروع:

ملفات STL لحالة مشروع مطبوعة ثلاثية الأبعاد.

صور قناع النحاس واللحام لحفر وإنهاء لوحة دائرة التحكم والمشفّر الدوار.

الصور التخطيطية واللوحية كمرجع لأولئك الذين يرغبون في تعديل تصميمي.

قد ترغب في مراجعة Instructable الخاص بي حول إنشاء لوحات دوائر مزدوجة الجوانب كمثال على كيفية إنتاج لوحة الدوائر.

الخطوة 2: نظرة عامة على البرنامج

إلى جانب ملفات مصدر Arduino ، بعض المعلومات الإضافية التي قد تكون مفيدة..

تُستخدم مكتبات التحكم في الأجهزة عند توفرها (زر إلغاء الارتداد ، والتحكم في OLED ، وقراءة المشفر الدوار).

ينفذ البرنامج آلة حالة محدودة بسيطة (FSM) للتحكم في تنفيذ التعليمات البرمجية باعتبارها عبارة تبديل في وظيفة الحلقة..

يتم تعريف فئة القائمة للسماح بتحديد الخيارات المعروضة على OLED والاختيار باستخدام المشفر الدوار.

يتم تنفيذ الإدخال عن طريق الاقتراع المباشر (بدون مقاطعة) نظرًا لأنه ليس حرجًا للوقت ويجعل الكود أكثر وضوحًا.

تُستخدم عبارات الطباعة إلى المسلسل للمساعدة في تتبع تنفيذ التعليمات البرمجية وتصحيح الأخطاء

أنواع مختلفة من عناصر هيكل البرنامج بما في ذلك:

• علامات تبويب متعددة للتعليمات البرمجية لعزل بعض وظائف ومتغيرات التحكم في الأجهزة.
• عبارات التبديل لتعيين قيمة الحالة (FSM) ومتغيرات التحكم.
• تعريف الهيكل
• تعداد للسماح بتعيين قيم الحالة كنص.
• #define تعريفات ما قبل المعالج لدبوس الأجهزة والقيم القياسية.

الخطوة 3: قائمة الأجزاء

لم أكن متأكدًا من مكان وضع هذه الخطوة نظرًا لأنه يمكن إجراؤها في أي وقت تقريبًا. لقد استخدمت صندوقًا مطبوعًا ثلاثي الأبعاد. قد لا تتمكن من الوصول إلى طابعة ثلاثية الأبعاد أو تفضل نوعًا آخر من العلبة مثل صندوق الألمنيوم أو البلاستيك المقطوع بالليزر أو الخشب المنحوت يدويًا أو أي نوع آخر تستخدمه لمشاريعك الإلكترونية. لقد قمت بتضمين ملفات STL لمقبض التشفير العلوي والسفلي الدوار وإطار OLED. استخدم هذه الملفات وأداة التقطيع التي تختارها لإنشاء ملفات gcode للطابعة.

أقوم بطباعة جميع الأجزاء باستخدام فتيل PLA ، ولون واحد للعلبة العلوية والسفلية ، ولون آخر متباين للمقبض والإطار (الذي يتم لصقه من الأعلى.) - السداسي يملأ ما لا يقل عن 35٪ للسماح بالضغط على مسامير الزاوية وإعداد "عدم وجود دعم" للحروف المحززة المراد قراءتها. لقد قمت بطباعة الصندوق باستخدام ارتفاع طبقة الطابعات "العادي".

الخطوة 9: تصميم وكتابة الكود

هذه الخطوة اختيارية لكنها مقترحة لفهم أفضل.

الجزء الأكبر من الجهد من حيث الساعات هو كتابة الكود. يمكنك تخطي هذه الخطوة إذا كنت تستخدم البرنامج المرفق كـ -is. ومع ذلك ، يُقترح أن تأخذ الوقت الكافي لمراجعة الكود من أجل فهم أو تعديل أفضل لتلبية احتياجاتك.

قد تكون التعليقات التالية مفيدة في فهم هذه العملية.

• التعليقات - قم بالتعليق على نطاق واسع أثناء التنقل - غالبًا ما أكتب التعليقات قبل أن أكتب الكود.
• فرق وقهر - استخدم الوظائف والفئات والوحدات (علامات التبويب). استخدم التجميعات المتكررة (تحقق) للتحقق من بناء الجملة. التصحيح - استخدم عبارات الطباعة للتحقق من قيم التدفق والاختبار وواجهات الأجهزة. لا تخف من حل المشكلات أثناء تقدمك ، فلا أحد يكتب رمزًا خالٍ من الأخطاء!
• الثوابت - #define pre-compiler قم بتعيين أسماء لأرقام الدبوس. تعريفات المتغيرات Const مع التعليقات تقلل أو تلغي الأرقام "السحرية". يسمح استخدام الثوابت الموجودة في بداية البرنامج أو الوظيفة بتغيير المعلمات دون إعادة كتابة التعليمات البرمجية
• المكتبات المعرفة مسبقًا - يقلل استخدام المكتبات المحددة مسبقًا من عبء البرمجة ووقت التصحيح.
• كتل التصميم - تم إنشاؤها باستخدام الوظائف ، وعزل الكود في علامات تبويب منفصلة (البرامج والملفات المرتبطة) ، والتعداد ، والفئات ، والهياكل. ركز انتباهك على كل واحدة لفهم كيفية عملها بالنسبة لبقية الكود.
• آلة (آلات) الحالة - هذا نمط برمجة يعمل بشكل رائع مع Arduinos أو أي برامج تُستخدم للتحكم في المخرجات أو رد فعل المدخلات. توجد عدة نكهات لآلات الدولة. يستخدم هذا الرمز آلة حالة تعتمد على عبارة التبديل في وظيفة الحلقة. هذا النموذج سهل الفهم والتصحيح.
• العرض والقوائم - إخراج OLED مقتضب ولكنه يوفر ملاحظات كافية للمستخدمين العاديين ويدعم اختيار الخيار. يتكامل جيدًا مع جهاز الحالة (تحتوي جميع الولايات تقريبًا على شاشة OLED مرتبطة). كانت فئة القائمة مفيدة في عزل الكود لعرض خيارات القائمة وتحديدها

يرجى قراءة البرنامج عدة مرات. من المفيد أن تأخذ وظيفة أو قسمًا واحدًا في كل مرة. غالبًا ما لا أفهم الكود الذي كتبته إلا إذا قرأته مرتين على الأقل!

الخطوة العاشرة: قم بتثبيت البرنامج

انسخ الملف المرفق إلى جهاز الكمبيوتر الخاص بك ثم قم بفك ضغطه في دليل Sketches

قم بتوصيل Arduino بجهاز الكمبيوتر الخاص بك وقم بتنزيل رمز البرنامج بالطريقة العادية. افتح الشاشة التسلسلية Arduino IDE للتحقق من تشغيل البرنامج والمساعدة في تصحيح الأخطاء.

الخطوة 11: قم بتجميع المؤقت

بمجرد طباعة الأجزاء العلوية والسفلية من العلبة وتنظيفها ، يمكن إرفاق المكونات باستخدام براغي بلاستيكية صغيرة ذاتية التنصت. أولاً ، يتم تثبيت حامل البطارية في الخلف. يتم توصيل الأجزاء المتبقية بأعلى الحاوية بالترتيب التالي:

1. OLED وكابل
2. بدء / إيقاف التبديل والأسلاك
3. جهاز تشفير وكابل دوار
4. مكبر الصوت / الجرس والأسلاك
5. مقبس التحكم الخارجي والأسلاك
6. تشغيل / إيقاف مفتاح منزلق وأسلاك (تحقق مرتين من الاتجاه بحيث يكون التشغيل في الاتجاه الذي تريده

إذا كنت تقوم بلحام الكابلات مباشرة بلوحة الدوائر الخاصة بك ، فقم بذلك بعد توصيل جميع الأجزاء بالعلبة لتقليل تكسر الأسلاك. عليك الانتظار حتى يتم توصيل الكابلات باللوحة الرئيسية قبل تثبيت هذا اللوح في الخلف.

إذا كنت تستخدم رؤوس الدبوس وموصلات Dupont ، فقم أولاً بتوصيل اللوحة الرئيسية بالخلف باستخدام البراغي ثم قم بتوصيل المكونات. كن حذرًا عند توصيل البطارية باللوحة الرئيسية ولاحظ القطبية الصحيحة. يجب عليك أيضًا إعداد وصلات التحكم في الترحيل أو الأسلاك في هذا الوقت.

يتصل الجزء السفلي من العلبة بالأعلى باستخدام 4-40 برغيًا مستديرًا للماكينة ، واحد في كل زاوية. يجب النقر على الفتحات الأربعة الموجودة في الأعلى إما بنقرة 4/40 أو إذا كنت تستخدم 4-40 إدراجًا ملولبًا ، فستحتاج إلى حفر الثقوب لقبولها. يجب أيضًا حفر الفتحات الأربعة الخاصة بلوحة الدائرة الرئيسية المتصاعدة في الجزء السفلي. اربط هذه اللوحة بحامل البطارية الإضافي وحدد مواقع الثقوب. حفر بما يتناسب مع براغي التثبيت الخاصة بك.

الخطوة 12: اختبار التكامل

يتم إجراء الاختبار النهائي (التكامل) من خلال تجربة جميع خيارات القائمة والتحقق من أنها تعمل مع الأجهزة كما تم تصميمها. بالنسبة للرمز الذي قدمته ، يجب أن يكون ذلك كافياً. إذا قمت بكتابة الكود الخاص بك أو قمت بتعديل خاص بك ، فسيحتاج الاختبار إلى أن يكون أكثر شمولاً. لا أعتقد أن جميع اختيارات التوقيت بحاجة إلى التدرب عليها ولكنك تحتاج إلى تجربة جميع خيارات الإنذار القياسية والتحقق من عمل إنذارات القيلولة والتأمل على النحو المصمم.

الخطوة 13: الأفكار النهائية

مبروك على مشروعك الناجح آمل. أنا متأكد من أنك واجهت مشاكل على طول الطريق التي كنت بحاجة إلى حلها. أنا متأكد أيضًا من أن بعض تعليماتي كان من الممكن أن تكون أكثر اكتمالًا أو وضوحًا. يرجى إعلامي من خلال قسم التعليقات بنتائجك وتقديم اقتراحات حول كيفية تحسين هذه التعليمات.

نشكرك على وقتك في مشاهدة و / أو بناء هذا المشروع.